[發明專利]適于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛樹脂的制備工藝及使用方法

在審

• 申請號: 201510001987.3
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104497248A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 岳孔;王磊磊;劉偉慶;陸偉東;夏蛟;楊成;陳強;徐德良
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;C08G8/10;B27K3/08;B27K3/52
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 徐激波

技術領域

本發明涉及建筑結構工程技術領域，具體為一種適于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛樹脂的制備工藝及使用方法。

背景技術

木材作為可再生資源，質量輕、彈性好、紋理美觀、親和性好，深受人們喜愛。由于人民生活水平的不斷提高，裝飾裝修行業快速發展，同時，為響應國家低碳減排的號召，木結構建筑展現出廣闊的發展前景，木材消耗量正逐年上升，而木材又屬于可燃材料，據調查，雖然火災的起因不同，但是火勢蔓延和人員傷亡都與建筑內使用的易燃材料或織物有關，因此，具有可燃性的木材在建筑中大量使用，會對人們的生命財產安全帶來巨大隱患和威脅。而對木結構工程材進行阻燃處理和抗火設計則是保障人民生命財產安全的關鍵因素。

目前，對木材進行阻燃處理用的阻燃劑主要有：

1.有機阻燃劑

《水性木質阻燃液》(專利號200410016318.5)報道了一種水性木質阻燃液，由18％－22％的氫氧化鎂粉、8％－12％的甲基磷酸二甲酯和水構成；《浸漬樹脂配置劑》(專利號200580011747.6)報道了用含烯丙醚的不飽和聚酯樹脂以及二環戊二烯的聚酯樹脂，同時混合一定的固化劑、促進劑等添加劑處理木材。

2.無機阻燃劑

《木材阻燃劑及其制備方法》(專利號200610051758.3)公開了一種以鹵族元素為主要有效成分的木制材料用阻燃劑，由氨基類化合物、含磷化合物、醇類化合物、硼類化合物、醛類化合物和水配制而成；《一種木材阻燃劑及其制備方法》(專利號200810058529.3)提供一種由脲基磷酸鹽、磷酸蜜胺鹽、硼化合物、銻化合物和表面活性劑組成的木材阻燃劑。

3.樹脂型阻燃劑

《木材阻燃浸漬膠生產方法》(專利號200910096020.2)報道了一種含有尿素改性三聚氰胺、阻燃劑、增強劑、表面活性劑、水的木材阻燃浸漬膠，阻燃劑由硼砂、聚磷酸銨、鉬酸銨混合而成；《多功能木材阻燃劑及利用其制備抑煙阻燃樟子松實木的方法》(專利號201310058525.6)中報道了一種由磷酸脒基脲、硼酸、水溶性聚磷酸銨、鉬酸銨和硅溶膠構成的木材阻燃劑。

有機阻燃劑阻燃效率較高，但是價格昂貴而且燃燒時釋放大量的有毒氣體；無機阻燃劑的抗流失性能較差，由其處理后的木材，阻燃劑會在變濕度環境中遷移，材料易返潮，同時浸漬后木材的力學性能有所下降，使用功能下降；目前現有專利中所述的樹脂型木材阻燃劑，所用材料組份多，樹脂合成工藝復雜，操作性不強。

綜上所述，用于木材阻燃改性處理的阻燃劑主要為有機阻燃劑、無機阻燃劑和樹脂型阻燃劑。由于各種阻燃劑的組分不同，阻燃效果也不同，但距理想的阻燃效果還有差距。

發明內容

本發明目的是針對以上現有技術中存在的無機阻燃劑處理木材易返潮、強度下降，有機阻燃劑價格昂貴而且燃燒時釋放大量的有毒氣體、樹脂型木材阻燃劑工藝復雜可操作性不強等問題，提供一種適于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛樹脂的制備工藝及使用方法。

本發明采用的技術方案為：一種適于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

第一步：升溫至35～40℃范圍內，將熔化的苯酚液體和質量分數為38.5％甲醛溶液加入反應器中，攪拌均勻，加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的濃度為30％-40％，苯酚與甲醛的摩爾比為1：(1.8-2.0)；

第二步：升溫至70～75℃，保持45～50min；

第三步：向反應釜中加入硼酸，升溫至90～95℃，保溫反應15min，苯酚與硼酸的摩爾比為1：(0.2-0.4)，硼酸與氫氧化鈉的摩爾比為1：1；

第四步：將反應液溫度降至35～40℃，出料。

作為優選，所述反應器始終置于水浴環境中加熱，以利于反應液在恒定的溫度環境中反應。

一種適于木建筑用材阻燃功能提升的改性酚醛樹脂的使用方法，包括以下步驟：

1、樹脂濃度調整

樹脂濃度的調整通過添加蒸餾水稀釋實現；

2、待改性材預處理

待改性材預處理為木材的含水率控制，在木材改性前，將待改性材含水率控制在10～25％范圍內；

3、樹脂浸漬和固化